Predicting the efficiency of oxygen-evolving electrolysis on the Moon and Mars.
Predicting the efficiency of oxygen-evolving electrolysis on the Moon and Mars.
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DOI：
10.1038/s41467-022-28147-5
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发表时间：
2022-02-08
影响因子：
16.6
通讯作者：
Symes MD
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Lomax BA;Just GH;McHugh PJ;Broadley PK;Hutchings GC;Burke PA;Roy MJ;Smith KL;Symes MD
在月球或火星上建立永久的人类存在需要安全的氧气供应来维持生命和补充燃料。在这方面，水的电解引起了人们的极大关注，因为月球和火星上都可能存在水-冰。然而，到目前为止，还没有研究表明，与陆地条件相比，月球和火星上较低的引力场可能会如何影响放气电解。在这里，我们提供了重力场对从0.166 g(月球重力)到8 g(地球重力的8倍)电解水的影响的实验数据，并表明与在1 g下运行相比，我们的系统在月球重力下的电解产氧量减少了约11%。此外，我们的结果表明，在高重力(>；1 g)下使用资源密集型地面实验收集的电解数据可以外推到1 g以下的重力水平。使用电解产生的氧气将对月球和火星上的生命维持和加油至关重要。在这里，月球和火星重力下的电解被发现比在地球重力下的电解效率低，并且从使用地面系统获得的数据中是可以预测的。
Establishing a permanent human presence on the Moon or Mars requires a secure supply of oxygen for life support and refueling. The electrolysis of water has attracted significant attention in this regard as water-ice may exist on both the Moon and Mars. However, to date there has been no study examining how the lower gravitational fields on the Moon and Mars might affect gas-evolving electrolysis when compared to terrestrial conditions. Herein we provide experimental data on the effects of gravitational fields on water electrolysis from 0.166 g (lunar gravity) to 8 g (eight times the Earth’s gravity) and show that electrolytic oxygen production is reduced by around 11% under lunar gravity with our system compared to operation at 1 g. Moreover, our results indicate that electrolytic data collected using less resource-intensive ground-based experiments at elevated gravity (>1 g) may be extrapolated to gravitational levels below 1 g. Oxygen production using electrolysis will be critical for life support and refueling on the Moon and Mars. Herein, electrolysis under lunar and Martian gravity was found to be less efficient than electrolysis under Earth’s gravity, and predictable from data obtained using ground-based systems.
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影响因子：
6.6
作者：
Matsushima, H;Nishida, T;Kuribayashi, K
通讯作者：
Kuribayashi, K
影响因子：
6.6
作者：
KANEKO, H;TANAKA, K;KAMIMOTO, M
通讯作者：
KAMIMOTO, M
影响因子：
0.9
作者：
Rusanov, A. I.;Esipova, N. E.;Sobolev, V. D.
通讯作者：
Sobolev, V. D.
DOI：
10.1016/s0017-9310(02)00108-4
发表时间：
2002-09-01
影响因子：
5.2
作者：
Kim, J;Benton, JF;Wisniewski, D
通讯作者：
Wisniewski, D
影响因子：
2.9
作者：
GABRIELLI, C;HUET, F;SAHAR, A
通讯作者：
SAHAR, A